抗冻型水过滤器制造技术

本发明专利技术公开一种抗冻型滤筒组件及其制造方法。所述抗冻型滤筒组件包括滤筒，所述滤筒包括过滤器外壳和过滤介质，并且具有选自如下组件中的至少一个组件，即：过滤器外壳，其由弹性增强的聚烯烃聚合物制成，该聚合物的延展性和玻璃化转变特性使得外壳在冷冻情况下会拉伸而不是破裂；套筒，其内部滞留大量空气并且设置在滤筒内部；过滤器外壳，其由传统聚烯烃材料构成，其壁厚足以抵抗冷冻产生的膨胀应力。拆开的筒式过滤器包括过滤器盖、过滤器外壳和过滤元件。所述过滤器盖和所述过滤器外壳旋转连接，盖接合部件和外壳接合部件防止所述过滤器盖和所述过滤器外壳旋转脱离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及使用点水过滤产品领域。更具体地说，本专利技术涉 及用于冰箱内的可更换的滤筒，该滤筒构造为当暴露在冷冻条件下时 防止爆裂。
技术介绍
目前市场上销售的很多冰箱的一个共同特点在于内部水过滤系 统，该水过滤系统能够将已过滤水供应到饮水分配机或者制冰机。在 大多数应用中，这些过滤系统采用能够从源水中去除氯和颗粒物质， 从而使水和冰变得更加干净可口的过滤介质。设计这些过滤系统时， 一个重要的设计考虑是过滤器所要占用 的空间大小。这是因为过滤器所占用的任何空间都会减小冰箱内可用 的食物储藏空间。一种减少水过滤系统占用空间的方法是采用可更换 滤筒式过滤器。通常，可更换滤筒式过滤器具有足够的过滤能力，在 需要更换新过滤器之前可以一次使用数月。以前的冰箱水系统设计已经包括通过在房屋连接管和过滤器之 前结合隔离电磁阀以保护水过滤器的装置。该阀仅在需要已过滤水时 才打开，这样消除了在过滤器出现结构故障时发生大量溢水的可能 性。为了降低系统的复杂度和成本，冰箱制造商试图不使用隔离阀，并使过滤器在持续高压下运行。一种代替隔离电磁阀的方法是在过滤 系统本身内设置切断装置。这种切断装置的一个实例是位于歧管内的 弹簧阀，该弹簧阀在拆除滤筒时关闭水供给线。当从系统中拆除滤筒时，过滤器切断装置起作用，如果当滤筒 还连接在歧管上时某一事件引发滤筒的结构故障，那么这些切断装置 不起作用。如果冰箱没有隔离阀，水会继续在损坏的滤筒中流进流出。 这种持续溢出可能会导致冰箱附近区域的地板损坏。造成滤筒出现结 构损坏的一种情形是当滤筒内的静止水冷冻成固体时。当水变成冰 时，会膨胀并造成过滤器外壳破裂或爆裂。目前的滤筒设计采用传统的、刚性聚烯烃聚合物，通常为未改 性的填充滑石粉的聚丙烯，因为它们具有耐疲劳、耐化学性、成本低、 不易蠕变和毒性低的特点。然而遗憾的是，这些材料往往具有使其在 冷冻范围内的温度下变得易碎的玻璃化转变温度。除了变得易碎之 夕卜，传统的聚丙烯树脂在玻璃化转变温度之上的温度具有约为5-30% 的极限延伸率。由于聚丙烯同时具有有限弹性和在冷冻温度下易碎的 组合特点，所以对于在必须经受冷冻条件的冰箱水过滤器滤筒中使用 来说，聚丙烯是不够理想的聚合物。
技术实现思路
通过采用多种技术，本专利技术滤筒的目前优选的实施例通过如下 方式来避免冷冻时发生故障包含具有所需特性的聚合物，在滤筒内 包括压力吸收元件和/或提高壁强度以抵抗冷冻引起的应力。 一方面， 本专利技术涉及抗冻型水过滤器。抗冻型水过滤器的目前优选的实施例可 以包括，例如，在此充分阐述的过滤器。本专利技术还涉及抗冻型水过滤 器作为水过滤系统部件的应用，以及制造抗冻型水过滤器的方法和配 置。在第一个目前优选的实施例中，过滤器外壳由延伸性和玻璃化 转变特性使过滤器外壳在冷冻状态下能够发生延伸而非破裂的聚合 物构成。聚烯烃化学的进步产生了具有所需强度和弹性特性的聚合 物。已经开发出多种弹性增强的聚烯烃，诸如茂金属改性的聚丙烯或聚乙烯聚合物和共聚物，通过ASTMD638测试过程进行测量，这些 聚烯烃的极限延伸率大于约800%，而传统聚烯烃的标准延伸率大约 为5-30%。同样，可以使用诸如Dow Chemical公司的Dowlex⑧等低 密度聚乙烯聚合物。00 16乂 的极限延伸率大于约750%。此外，可 以采用诸如Equistar公司的Alatho-等高密度聚乙烯聚合物。 Alathoi^的极限延伸率大于约1900%。虽然这些弹性聚烯烃聚合物的 极限延伸率大于约700%，但也可以采用极限延伸率大于约100%的 其他弹性聚烯烃聚合物代替传统聚烯烃。不论所选择的是何种聚合 物，这些弹性增强的聚烯烃都具有高强度、增强的弹性、低蠕变和低 成本的特性。这些改性的聚烯烃聚合物可以用于制造具有更薄的壁， 同时还提供足以经受住冷冻的强度和弹性的过滤器外壳。在该目前优选的实施例的变化形式中，过滤器外壳可以由多种 聚合物构成。弹性聚烯烃基于其弹性和强度特性可以被选择作为外壳 的聚合物，同时因为强度和刚性特性而被选择作为接口盖的聚合物。在另一个目前优选的实施例中，在制造时大量的空气滞留在滤 筒内部。这些滞留的空气可以闭孔泡沫或合适的非爆裂性气泡外套的 形式存在。在冷冻时，这些滞留的空气使冰能够通过压缩滞留的空气 而向内膨胀，而不是靠在滤筒外壳上向外膨胀。由于靠在滤筒外壳上 的向外膨胀量减小，所以这种设计可以减小滤筒外壳的壁厚。在另一个目前优选的实施例中，上述实施例可以以多种构造进 行组合，从而产生这样的过滤器外壳，即，过滤器外壳由具有需要的 弹性和强度特性的聚合物构成，同时在筒式过滤器的内部空间中包括 滞留的空气。在另一个目前优选的实施例中，可以为过滤器外壳本身采用标 准的未改性聚烯烃结构(最典型的是，未改性的填充滑石粉的聚丙烯) 来设计筒式过滤器。选择在其整个厚度上具有较少孔隙的过滤元件， 从而减少将被冻结的滞留水量。不管未改性的聚丙烯的固有特性如 何，滤筒都可以制造成其壁厚足以抵抗冷冻所引起的减少的水量的膨 胀应力。在另一个—目前优选的代表性实施例中，本专利技术的筒式过滤器包括过滤器盖、过滤器外壳和过滤元件。过滤器盖和过滤器外壳都包括 螺纹部分，使得过滤器盖和过滤器外壳可以旋转连接。过滤器盖上的 盖接合部件和过滤器外壳上的外壳接合部件使得过滤器盖和过滤器 外壳可以旋转连接，但是锁定地接合，以防止过滤器盖和过滤器外壳 旋转分离。特别是，解除该锁定结构可能破坏锁定并可能损毁滤筒的 其他元件，在这个意义上说，该锁定结构可以获得永久性密封的筒式 过滤器。下文将阐述具体的锁定结构，锁定结构通常涉及一个元件插 入另一元件，这种插入阻止使滤筒的各元件分离的旋转。在满足这些 一般要素的条件下，可以使用多种锁定结构。附图说明图1是破裂的滤筒的透视图。图2是抗冻型滤筒的实施例的分解图。图3是图2所示抗冻型滤筒的端部的透视图。图4是图2所示抗冻型滤筒的端部的剖面透视图。图5是抗冻型滤筒的实施例的分解透视图。图6是图5中所示滤筒的滤筒外壳的剖面透视图。图7是图5中所示滤筒的滤筒外壳的剖面透视图。图8是图5中所示滤筒的剖面侧视图。图9是抗冻型滤筒的实施例的分解透视图。图10是图9所示滤筒的侧视图。图11是图9所示滤筒的滤筒端盖的俯视透视图。图12是图9所示滤筒的滤筒端盖的仰视透视图。图13是图9中所示滤筒的滤筒外壳的透视图。图14是图9中所示滤筒的滤筒外壳的侧视图。图15是图9所示滤筒的剖面侧视图。图16是图9所示滤筒的剖面侧视图。图17是抗冻型滤筒的实施例的分解透视图。图18是图17所示滤筒的剖面侧视图。图1-9是抗冻型滤筒的实施例的侧视-图。图20是图19所示滤筒的剖面侧视图。图21是用锁定螺纹装配的筒式过滤器的目前优选的代表性实施例的分解透视图。图22是图21所示筒式过滤器的侧视图。图23是用于图21所示筒式过滤器的可螺纹连接的过滤器盖的 端部透视图。图24是图23所示可螺纹连接的过滤器盖的带螺纹端的端视图。 图25是图23所示可螺纹连接的过滤器盖的相反方向的端视图。该图示出相对于图24的相反方向的端视图。图26是图23所示可螺纹连接的过滤器盖的侧视图。图27是图23所示可螺纹连接的过滤器盖沿图26中线27-27截取的剖视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有锁定螺纹组件的筒式过滤器，包括：过滤器外壳，其包括外壳螺纹和外壳接合部件；过滤器盖，其包括盖螺纹和盖接合部件，所述过滤器盖和所述过滤器外壳通过所述盖螺纹和所述外壳螺纹而可旋转地螺纹连接；以及过滤元件，其被密封在所述筒式过滤器内部，其中，所述外壳接合部件和所述盖接合部件彼此接合，以防止所述过滤器盖和所述过滤器外壳旋转分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔弗里策，雅伊梅L哈里斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]